این نانوربات ساخته شده از DNA، فرآیندهای سلولی را بررسی می‌کند

محققان دانشگاه‌های Inserm، مونپلیه و CNRS در پژوهش جدیدی تلاش کرده‌اند تا با ساخت یک ربات کوچک از DNA، فرآیندهای سلولی را به‌طور دقیق‌تری تجزیه و تحلیل کنند. این «نانو ربات» بسیار نوآورانه امکان مطالعه دقیق‌تر نیروهای مکانیکی اعمال شده به سلول‌های در سطح میکروسکوپی را فراهم می‌کند که برای بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی و پاتولوژیک اهمیت دارد.

محققان این پژوهش موفق به ساخت یک نانو ربات متشکل از سه ساختار اوریگامی DNA شده‌اند که از اندازه نانومتریک، با اندازه یک سلول انسانی سازگاری دارد. همچنین این اولین باری است که یک شی مبتنی بر DNA ساخته شده توسط انسان می‌توان با نیرویی به اندازه 1 پیکونیوتون (یک تریلیونم نیوتن) کار کند.

کاربرد نانو ربات ساخته شده از DNA دانشمندان

وجود چنین ابزاری برای تحقیقات پایه بسیار ارزشمند است، زیرا می‌توان از آن برای درک بهتر مکانیسم‌های مولکولی درگیر در حساسیت مکانیکی سلول و کشف گیرنده‌های سلولی جدید حساس به نیروهای مکانیکی استفاده کرد. با وجود این ربات، همچنین دانشمندان می‌توانند با دقت بیشتری بررسی کند که در چه لحظه‌ای از هنگام اعمال نیرو، مسیرهای سیگنال کلیدی برای بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی و پاتولوژیک در سطح سلول فعال می‌شوند.

سلول‌های ما در معرض نیروهای مکانیکی میکروسکوپی هستند که سیگنال‌های بیولوژیکی مورد نیاز برای انجام بسیاری از فرآیند طبیعی بدن را تحریک می‌کند یا در ایجاد برخی بیماری‌ها نقش دارند. به عنوان مثال، احساس لامسه تا حدی به اعمال نیروهای مکانیکی بر گیرنده‌های سلولی خاصی مربوط می‌شود. همچنین این گیرنده‌ها که به نیروهای مکانیکی حساس هستند، می‌توانند سایر فرآیندهای بیولوژیکی مهم مانند انقباض عروق خونی، درد درد، تنفس یا حتی تشخیص امواج صوتی در گوش را تنظیم کنند.

در حال حاضر، اطلاعات موجود درباره این مکانیسم‌های مولکولی درگیر بسیار محدود است و هرچند چندین فناوری برای بررسی آن‌ها وجود دارد، اما آن‌ها علاوه بر پرهزینه بودن، محدودیت‌هایی را به همراه دارند.

حالا این تیم تحقیقاتی به منظور ارائه روش جایگزین جدیدی، تصمیم گرفته تا از روش اوریگامی DNA برای بررسی مکانیسم‌های میکروسکوپی سلول‌ها استفاده کنند. این امر امکان مونتاژ نانوساختارهای سه‌بعدی را به شکل از پیش تعریف شده با استفاده از مولکول DNA به عنوان یک ماده ساختمانی فراهم می‌کند.